框架結構計算

1、1.恒荷載作用下內(nèi)力計算1.1梯形（三角形）、均布恒荷載作用下簡支梁支座剪力和跨中彎矩 (kN)(kN-m)式中g1梁上均布荷載值（kN/m)；g2梁上梯形（三角形）分布荷載值（kN/m)。各梁內(nèi)力計算結果如表1.1表1.1 恒荷載作用下框架梁按簡支計算的梁端剪力和跨中彎矩1.2恒荷載作用下框架彎矩計算梯形（三角形）恒荷載化作等效均布荷載g=g1+（1-2a2+a3）g2 （kN/m）梁端固端彎矩 （kN-m）梁固端彎矩計算結果如表1.2表1.2 框架梁恒荷載作用下固端彎矩計算表框架結構利用彎矩二次分配法的計算過程和結果見圖1.1。1.3恒荷載作用下框架剪力計算 梁： （AB梁）； 柱： 式中

2、：V計算截面剪力（kN）； V0梁計算截面在簡支條件下剪力（kN）； Ml、Mr分別為AB梁左右兩端彎矩值（kN-m）。Mt、Mb分別為計算截面所在柱的上下兩端彎矩值（kN-m）。圖 1.1 恒荷載作用下彎矩二次分配法計算過程框架各桿件剪力計算結果見表1.3。表1.3 框架梁柱在恒荷載作用下的桿端剪力值 1.4 恒荷載作用下柱軸力值計算柱軸力根據(jù)上層柱傳來軸力、節(jié)點兩（一）側梁端剪力、節(jié)點集中荷載的和求得?？蚣芨髦妮S力計算結果如表1.4。表1.4 恒荷載作用下柱軸力計算結果1.5控制截面內(nèi)力調整和計算對計算簡圖的計算結果進行處理，包括將梁端彎矩調整計算至柱邊緣處，梁端彎矩調幅，根據(jù)調幅后的梁

3、端彎矩計算跨中彎矩，本次調整梁端彎矩調幅系數(shù)采用0.8，處理結果見表1.5。表1.5 梁端控制截面彎矩剪力計算結果及彎矩調幅和相應跨中彎矩2.活荷載作用下內(nèi)力計算2.1梯形（三角形）活荷載作用下簡支梁支座剪力和跨中彎矩 (kN)(kN-m)式中q梁上梯形（三角形）分布荷載值（kN/m)。各梁內(nèi)力計算結果如表2.1表2.1 活荷載作用下框架梁按簡支計算的梁端剪力和跨中彎矩2.2活荷載作用下框架彎矩計算梁端固端彎矩 （kN-m）梁固端彎矩計算結果如表2.2表2.2 框架梁活荷載作用下固端彎矩計算表活荷載作用下計算計算各桿件端彎矩需考慮活荷載的不利布置。為計算梁的最大跨中正彎矩，分別考慮圖2.1所示

4、的活荷載布置1和圖2.2所示的活荷載布置2，利用彎矩二次分配法進行計算。計算過程、結果如圖2.3和圖2.4所示。 為計算梁端最大負彎矩，近似按滿布活荷載進行。計算過程、結果如圖2.5所示。圖2.1 活荷載布置1 圖2.2活荷載布置2 圖2.3 活荷載布置1時彎矩二次分配法計算過程圖2.4 活荷載布置2時彎矩二次分配法計算過程圖2.5 滿布活荷載時彎矩二次分配法計算過程2.3活荷載作用下框架剪力計算 梁： （AB梁）； 柱： 式中：V計算截面剪力（kN）； V0梁計算截面在簡支條件下剪力（kN）； Ml、Mr分別為AB梁左右兩端彎矩值（kN-m）。Mt、Mb分別為計算截面所在柱的上下兩端彎矩值（

5、kN-m）?？蚣芨鳁U件剪力計算結果見表2.3。表2.3 框架梁柱在活荷載作用下剪力計算結果2.4 活荷載作用下柱軸力值計算柱軸力根據(jù)上層柱傳來軸力、節(jié)點兩（一）側梁端剪力、節(jié)點集中荷載的和求得。由表2.3很明顯看出，柱軸力在各層各跨滿布活荷載時為最大值。因此求柱軸力時只考慮滿布活荷載的情況?？蚣芨髦妮S力計算結果如表2.4。注意在活荷載作用下要考慮按照荷載規(guī)范的規(guī)定對不同樓層柱的計算軸力進行折減（相當于對活荷載標準值進行折減，因為荷載和內(nèi)力為線性關系）。表2.4 活荷載作用下柱軸力計算結果2.5控制截面內(nèi)力調整和計算對計算簡圖的計算結果進行處理，包括將梁端彎矩調整計算至柱邊緣處，梁端彎矩調幅（

6、注意彎矩調幅是針對最大負彎矩調幅，不屬于最大負彎矩的情況不允許調幅），根據(jù)調幅后的梁端彎矩計算跨中彎矩，本次調整梁端彎矩調幅系數(shù)采用0.8，處理結果見表2.5。表2.5梁端控制截面彎矩剪力計算結果及彎矩調幅和相應跨中彎矩3.風荷載作用下內(nèi)力框架結構分析3.1框架結構側向剛度計算各層柱側向剛度計算結果見表3.1。3.2框架結構側移計算由于該房屋的高寬比較?。℉/B=20.3/14.5=1.4）,故可以不考慮柱軸向變形產(chǎn)生的側移?？蚣軅纫朴嬎憬Y果列于表3.2?？梢姡鲗拥膶娱g側移角均小于1/550，滿足要求。表3.2 層間剪力及側移計算3.2框架結構風荷載作用下內(nèi)力計算風荷載作用下各層框架柱端彎矩

7、計算結果如表3.3所示。表3.3 風荷載作用下各層框架柱端彎矩（kN-m）計算注：表中剪力V的單位為kN；彎矩M的單位為kN-m。梁端彎矩由柱端彎矩按照節(jié)點力矩平衡條件或力矩分配方法求得，然后由平衡條件求出梁剪力及柱軸力，計算過程見表3.4。表3.4 風荷載作用梁端端彎矩、剪力及柱軸力計算 注：1. 表中剪力和軸力的單位為kN；彎矩的單位為kN-m；梁跨度的單位為m； 2. 括號中數(shù)據(jù)為柱邊緣處的彎矩值。梁端控制截面在豎向荷載及風荷載作用下的梁端彎矩、剪力共同列于。表3.5 梁控制截面內(nèi)力標準值4.內(nèi)力組合框架各層梁控制截面的內(nèi)力組合考慮4種組合，取各種組合的最大值（絕對值）作為該截面的設計內(nèi)力，組合結果見表4.1。其中梁端彎矩設計值采用綠色單元格中的數(shù)據(jù)；跨中彎矩設計值采用紅色單元格中的數(shù)據(jù)；梁端剪力采用淺藍色單元格中的數(shù)據(jù)。表4.1 梁控制截面內(nèi)力組合值-36.10-46.36-22.8093.61(68.34)(73.99)-5.05(17.45)-73.49-77.34-28.47132.4(113.98 )(117.60 )-8.65(22.20)-80.76-82.40-33.17131.81(113.92 )(117.66 )1.41(24.24)-87.70-87.10-38.40131.98(114.81 )(11